電子發燒友網報道（文/梁浩斌）大家現在最熟悉的人形機器人，比如宇樹G1，可以很明顯地看出驅動其關節運動的電機是直接安裝在關節上，關節是通過電機和減速器直接驅動。但最近被“打假”的挪威人形機器人公司1X Technologies推出的NEO家庭服務機器人，宣傳視頻中顯示它的關節驅動中用到非常多的“繩索”。
繩驅柔性驅動的特性，讓其在人形機器人領域有一定的優勢，除了1X 之外，星塵智能同樣選擇繩驅路線。

繩驅的優勢

繩驅是一種以高強度柔性繩索為傳動介質，通過繩索的收放、張緊、張力調節實現動力傳遞與運動控制的驅動技術。其核心邏輯區別于傳統剛性驅動，不依賴剛性部件的直接接觸傳動，而是通過繩索的拉力協同將動力從遠程動力源傳遞至末端執行器或關節，最終實現平移、旋轉、多自由度復合運動等功能。

繩驅系統主要由三大部分組成，包括繩索、傳動執行系統、控制感知系統。繩索是繩驅技術的核心介質，需同時滿足高強度、低伸長、耐磨損、環境適配四大要求。目前繩驅繩索的材料多樣，包括碳纖維、凱夫拉/芳綸、聚乙烯等，根據不同的應用場景選擇。

傳動執行系統負責將動力源的電機動力轉化為繩索的線性收放，再通過繩索牽引實現末端運動，核心組件包括電機、導向和張緊機構、末端執行/關節機構。

而最難的部分是控制感知系統，因為繩索不是剛性的傳動部件，在傳動時會產生彈性形變，所以需要通過感知與算法實現運動精度與穩定性，比如需要相關的張力傳感器等，以及需要特殊的控制算法，需要對繩索的彈性形變延遲等進行動態補償。

同時，索長期受力會出現 “蠕變”，即逐漸變長，導致張力下降、運動精度偏差；繩索數量越多，張力與長度的協同難度越大；而在不同的環境里，溫度不同、濕度不同，都會對繩索的材料性能產生影響。

另外，繩驅因為不是剛性連接動力源，所以負載必然有限，難以完成較大強度的負載工作。

但相比電機直驅，繩驅在機器人領域仍有幾個關鍵的優勢，比如重量比伺服驅動更輕，因為動力源可以外置，關節通過繩索傳動，輕量化也帶來更低的能耗；繩索有彈性形變空間，所以在需頻繁與人類近距離交互的機器人領域，當人形機器人肢體意外接觸人體時，繩索可通過微小形變吸收沖擊力，最大沖擊力可控制在 50N 以內，避免剛性驅動的碰撞風險；人形機器人的肢體需具備大角度運動能力，繩驅的多繩協同牽引可突破剛性關節的運動限位；繩驅無需復雜的齒輪、絲杠等剛性傳動件，可大幅簡化關節結構，令系統更緊湊。

其他機器人驅動形式

機器人領域目前最常見的事電氣驅動，通過電機將電能轉化為機械能，配合傳動機構與控制系統實現運動的驅動形式，因具有高精度、高可靠性、低污染等優勢，占據全球工業機器人市場 90% 以上的份額，尤其在精密制造領域不可或缺。同樣在人形機器人領域，具備功率密度、效率的優勢。

電氣驅動的核心組件包括電機、傳動元件（減速器、RV 減速器、絲杠、聯軸器等）、驅動器、編碼器、控制器，負責電機轉速、位置、扭矩的精準控制，以及電源、散熱等輔助裝置。

液壓驅動以液壓油為傳動介質，通過液壓泵將機械能轉化為液壓能，再經液壓缸/液壓馬達將液壓能還原為機械能，具有超大輸出扭矩、強抗沖擊能力等特點，是重載、惡劣環境下機器人的首選驅動形式，在工程機械、大型工業設備中很常見。

液壓驅動系統的核心是壓力能傳遞，動力源主要是液壓泵；執行元件包括液壓缸（直線運動）、液壓馬達（旋轉運動）；控制元件包括溢流閥、減壓閥、換向閥、比例閥/伺服閥，調節壓力、流量與方向；另外還需要油箱、過濾器、冷卻器、密封件等輔助元件。

氣動驅動以壓縮空氣為動力介質，通過氣缸、氣動馬達等執行元件實現運動，具有結構簡單、成本低、無油污污染等優勢，廣泛應用于輕型、低精度的機器人場景。氣動驅動系統的核心是氣壓能到機械能的轉換，核心組件包括作為動力源的空壓機、氣源處理單元等；執行元件包括氣缸、氣動馬達、真空吸盤；控制元件包括電磁閥、流量控制閥、壓力開關等。

小結：

繩驅在機器人領域的應用已經逐漸往更多應用拓展，尤其在醫療、倉儲等對輕量化、柔性要求高的場景中優勢顯著；而在人形機器人領域，繩驅的輕量化、安全性可解決傳統驅動的核心痛點，但負載能力、可靠性、環境適應性的缺陷還需通過技術突破。未來通過繩索材料的進步、以及控制算法的優化，繩驅有望在人形機器人中成為重要的驅動形式補充。